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数控机床主轴自动换挡典型故障表现形式及其诊断

一.主轴在需要换挡时不执行换挡动作，电机一直以较低速度旋转。

主要原因有：

换挡驱动控制电路故障，如PMC输出接口损坏，控制电路的继电器，液压电磁阀线圈故障等。

换挡的液压回路故障，如液压回路***，液压元件不良等。

自动换挡驱动机构的机械故障

二.主轴能执行换挡动作，换挡后仍以较低速度旋转，不能执行后续程序指令。

主轴换挡信号开关不良。

主轴档位信号开关位置不当或信号接口电路故障等。

三.能正常完成换挡，但主轴实际速度与指令速度不符。

系统档位相关参数设定错误，如参数3741，3742等设定与实际机床传动比不符

系统主轴模块不良。主轴电动机参数初始化或更换主轴模块控制电路板。

系统主板不良。根据主轴指令S码和系统档位参数，判断系统档位信号（低速档信号为F34.0，高速档信号为F34.1）是否一致，如果不一致则更换系统主板。

主轴速度反馈装置不良。更换主轴速度检测装置（如主轴编码器或主轴电机内置传感器）

数控机床的特点:良好的经济效益

数控机床的特点：良好的经济效益

虽然数控机床价格昂贵，分摊到每个工件上的设备费用较大，但使用数控机床可节省许多其它费用。放大器：主轴放大器用于接收系统发出的主轴速度及功能控制信号，实施主轴电动机控制，它可以是变频器也可以是系统专用的主轴放大器。例如，工件加工前不用划线工序，工件安装，调整，加工和检验所花费的时间少，特别是不要设计制造专用的工装夹具，加工精度稳定，废品率低，减少了调度环节等，所以总体成本下降，可获得良好的经济效益。

有利于生产管理的现代化

数控机床加工工件，能够准确地计算零件加工工时和费用，有效地简化了检验工装夹具和半成品的管理；同时，数控机床使用了数字信息控制，为计算机辅助设计，制造及实现生产过程的计算机管理与控制奠定了良好的基础。

数控机床主轴轴承的配置形式

1）前支承采用双列圆柱滚子轴承和双列60o角接触球轴承组合，后支承采用成对角接触球轴承。此种配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高，可以满足强力切削的要求，因此普遍应用于各类数控机床的主轴中。

2）采用双列角接触球轴承。其中，数控机床的机械进给传动机构是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台或刀架直线进给运动的整个机械传动链，主要包括减速装置，丝杆螺母副，导向部件及其支承件等。角接触球轴承具有良好的高速性能，主轴转速可达4000r/min，但它的承载能力小，因而适用于高速、轻载和精密的小数控车床主轴。在加工中心的主轴中，为了提高承载能力，有时应用3个或4个角接触球轴承组合的前支承，并用隔套实现预紧。

3）采用双列和单列圆锥轴承。这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承受较强的动载荷，安装与调整性能好。但这种轴承配置限制了主轴的转速和精度，因此适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。